高壓噴射灌漿改良場址試驗結果說明

本試驗場址同時進行震波探測項目有表面波震測與跨孔震測，分 別有改良前與改良後之資料可進行比對。在結果之比較上除進行建立 波速剖面之比對外，針對表面波震測之多頻道特性，將比較其(1)時 間空間域資料(2)能量頻譜與頻散曲線圖。詳細試驗結果如下所示。

1.表面波速測試結果

經測試後最佳近站支距採用1m。首先觀察L1-L4(佈線位置如圖 3. 10所示)表面波震測施作之t-x domain結果如圖4. 1與圖 4. 2所示，

縱軸為時間，橫軸為震源至受波器之距離，由圖中可觀察到改良前表 面波主能量帶在0 至 0.35 秒間，改良後表面波主能量帶則在 0 至 0.3 秒間，顯示整體地盤波傳速度已有提升的效果，比較改良後時間-空

68

間圖也可發現回波現象十分明顯，顯示地盤改良後地中形成許多“固 結物＂使得波傳過程中不斷有回波產生。

a.) b.) c.) d.)

圖4. 1 地盤改良前後表面波震測 L1 及 L2 測線 t-x 域波場資料

圖4. 2 地盤改良前後表面波震測 L3 及 L4 測線 t-x 域波場資料

將此時域資料透過頻率-波數轉換法得到f-v頻譜並進行頻散曲線

69

分析，L1 至L4 之f-v幅譜與頻散曲線分析結果分別如圖4. 3、圖4. 4、 圖4. 5與圖4. 6所示，縱軸為頻率，橫軸為相位速度(phase velocity)，

圖中深色部分為能量集中處，標記線表示相位速度200m/s的位置，

圖中可觀察到改良前各測線相位速度約在150~165m/s之間，頻率範 圍在6~35Hz；改良後頻散曲線提升至 175~200m/s左右，且頻率範圍 在5~25Hz之間，僅依頻散曲線結果，約有 15%的提升率。

將上述所得之頻散曲線使用Surfseis 1.80 軟體進行反算分析，為 避免過度解讀，採用 7 層土層進行分析，得地層剪力波速，如圖4. 7 所示，所有結果之RMS值都在 3%以下。(一般而言，3%以下表示反 算結果良好)，探測深度達 20 公尺。將改良前後L1、L2 與L3、L4 反 算結果分別繪製於圖4. 7-a與圖4. 7-b。比較位於樁上的L1、L4 測線 結果與佈設於樁間的L2、L3 測線結果相近，顯示表面波震測在設計 樁徑1.2m、樁距 2.8m之高壓噴射灌漿改良場址無法區別出樁體與樁 間的差異，原因在於表面波震測影響範圍同時涵蓋樁體區域與樁間區 域，使得量測結果為灌漿後土體之整體綜合表現。

70

a.) b.)

圖4. 3 地盤改良前後表面波震測 L1 測線 f-v 頻譜

a.) b.)

圖4. 4 地盤改良前後表面波震測 L2 測線 f-v 頻譜

71

a.) b.)

圖 4. 5 地盤改良前後表面波震測 L3 測線 f-v 幅譜

a.) b.)

圖 4. 6 地盤改良前後表面波震測 L4 測線 f-v 頻譜

72

a.) b.)

圖4. 7 改良前後剪力波速剖面圖

2.跨孔震測試驗結果

跨孔震測試驗結果可區分成過改良樁體與過樁間兩種，依試驗 配置圖3. 10所示，C2 及C6 孔為震源端，C1、C5 置有受波器使得震 波通過樁體，C3 與C4 放置受波器使震波未通過樁體，施測所得之孔 內震動歷時如圖4. 8、圖 4. 11，為容易判別具有相位反相性質的剪力 波，由震源製造不同方向的震波，再將兩個歷時結果分別繪製於同張 圖中。由圖中可以觀察到改良前後波傳時間大多座落於0.02~0.04 秒 間，改良前後差異性不十分明顯，壓力波於深度4m至 9m處以及 15m

73

至19m處，不論在改良前後都出現巨大的能量，可能是裝設套管時未 還填完全造成空洞所影響。此外還可注意到改良前剪力波明顯且較容 易挑選，改良後受到改良樁體的影響，且此高壓噴射灌漿改良方法產 生之改良樁體之樁徑受固結液滲透情況的影響，使得震波中增加許多 高頻雜訊，剪力波到達時間的挑選顯得困難許多，顯示出在此高壓噴 射灌漿改良場址施做跨孔震測需要面對此些雜訊的影響，而造成的可 能誤差。

圖4. 8 C1-C2 跨孔震測孔內歷時

74

圖 4. 9 C3-C2 跨孔震測孔內歷時

圖4. 10 C4-C6 跨孔震測孔內歷時

75

圖4. 11 C5-C6 跨孔震測孔內歷時

剪力波初達時間經挑選後，透過波傳距離可計算出剪力波速結果 如圖4. 12，由圖中可分辨出改良前後之差異，改良前剪力波速在1~8m 深度約在100~150m/s，8~20 深度波速約在 150m/s以上，改良後平均 剪力波速約提升15~20m/s，然而在深度 14m以下改良前後波速反應 並不明顯，其中可以發現過樁與未過樁試驗結果頗為相似，可能是假 定波傳路徑通過樁間之試驗(C3，C4)，其樁間土壤受到灌漿液的滲 入，造成單樁樁徑並非原先設計之1.2m，使得波傳的過程中通過固 結區域，而使波速相對提升，因此該試驗無法顯示出過樁與未過樁之 差別。總體而言，該處進行地改後剪力波波速有所提升。

76

圖4. 12 跨孔震測剪力波波速剖面